Proyecto: IG-CT-113
FIADE- Fundación para la investigación Azucarera del Ecuador
ESTUDIOS DEL FOTOPERÍODO Y LA VARIABILIDAD GENÉTICA PARA LA OBTENCIÓN DE VARIEDADES DE CAÑA DE AZÚCAR EN ECUADOR
El Proyecto de investigación se realizó en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar del Ecuador (CINCAE), una división de la Fundación para la Investigación Azucarera del Ecuador (FIADE) El propósito principal del Proyecto fue investigar sobre el foto período para inducir la floración en las variedades de caña de azúcar, así como estudiar la variabilidad genética de una parte de la colección universal de variedades de caña que conserva el CINCAE, para conocer su comportamiento agronómico y las diferencias a nivel de ADN usando marcadores moleculares, principalmente RAPD's. Estos resultados ayudan para una mejor planificación de los cruzamientos respectivos y la obtención de variedades locales.
La necesidad urgente de evaluar el germoplasma y realizar cruzamientos, se basa en que en los últimos 30 años, se observa la dependencia por una sola variedad, la Ragnar de origen australiano. Esta variedad ocupa actualmente alrededor del 80% del área cultivada, constituyéndose un peligro ante el ataque de plagas y enfermedades, que pondría en riesgo a la industria nacional.
Los objetivos del Proyecto fueron: 1. Establecer metodologías de inducción a la floración para la obtención de variedades por cruzamientos dirigidos; y, 2 Caracterizar las variedades de caña de azúcar introducidas al Ecuador usando las técnicas tradicionales morfológicas y de biología molecular para apoyar el proceso de fitomejoramiento.
La caracterización se realizó usando marcadores morfológicos y moleculares. También se evaluaron las variedades usando caracteres agronómicos para establecer las características de producción de caña, rendimiento azucarero y resistencia o tolerancia a las enfermedades. Esta caracterización agronómica y morfológica se realizó en dos sitios (Ingenio Valdez y la Estación Experimental del CINCAE), con el objeto de evaluar su comportamiento en diferentes ambientes de la zona de producción de caña para azúcar. Para complementar esta caracterización se han establecido metodologías de extracción del ADN, para estudiar los polimorfismos de los marcadores moleculares RAPD's. Para este trabajo, se han identificado los mejores primers o iniciadores con los que se están caracterizando a las variedades de caña de azúcar y así establecer la variabilidad genética de los mismos.
Por otra parte, debido a que la mayoría de variedades que se cultivan en Ecuador no producen flores en forma natural, se desarrolló un sistema de inducción a la floración a través de un tratamiento de foto período. El tratamiento de foto período se aplica usando una casa de foto período, que fue construida durante el desarrollo del proyecto. Esta infraestructura con tres compartimentos, proporciona luz artificial, bajo condiciones de temperatura controlada (22-23°C) y una gradiente de luz que va desde las 13 horas, hasta las 11h15' de luz artificial.
Trabajos complementarios mostraron que se puede incrementar la floración de las variedades de caña en campo abierto de un 20% a un 60% para aquellas variedades que florecen en condiciones naturales. Sin embargo, con la casa de foto período, se ha logrado el establecimiento de un sistema de foto período que induce la floración de la caña bajo condiciones controladas de luminosidad y temperatura, incrementando la floración hasta un 80% para las variedades que no florecen en forma natural.
Los trabajos de caracterización morfológica y agronómica, permitieron distinguir variedades basados en el comportamiento agronómico bajo los dos ambientes de evaluación, así como de sus características morfológicas más importantes que permitieron agrupar variedades con características similares o establecer grupos de cruzamientos apropiados. Una vez completada la evaluación de toda la Colección Universal, se establecen grupos o colección núcleo ("core collection") Los resultados de campo muestran que las 220 variedades representan al menos 19 grupos de distinto origen geográfico, así como varias de ellas se agrupan por relación de progenitores. Así la variedad Ragnar se encuentra dentro de un grupo con la variedad Co270, que es uno de sus progenitores.
La caracterización molecular es una herramienta útil, ya que analiza la variabilidad que tiene cada genotipo a nivel de la secuencia del ADN. Un logro importante del Proyecto ha sido el establecimiento de las técnicas de biología molecular para usar los marcadores moleculares de RAPD's. Se ha estandarizado el método de extracción del ADN y se han identificado los mejores primers o iniciadores, que es la base para realizar la evaluación molecular en base a polimorfismos de RAPD's.
Estos resultados permitirán que se establezcan las bases de un programa de variedades sólido que permita el desarrollo de variedades locales y garantice una producción sostenida de caña de azúcar. Esta necesidad de variedades nacionales es además urgente en el sector azucarero del Ecuador, ya que desde el inicio de la producción industrial de azúcar en la Costa ecuatoriana, se ha dependido de variedades importadas de otros países.